46、光纤布拉格光栅与平面并联机器人的性能分析

光纤布拉格光栅与平面并联机器人的性能分析

1. 切趾光纤布拉格光栅在安全系统中的应用

切趾光纤布拉格光栅在安全系统中有着重要的应用。基于布拉格光栅的光纤安全系统具有通用性，它采用单根电缆，且在多区域部分不包含有源元件。这使得该系统既可以隐蔽地（如地下）使用，也能安装在保护区周边现有的围栏上。

这种安全和监测系统不仅能够确定受保护边界被侵犯的精确位置，还能通过分析入侵者噪音的声谱来识别入侵者。

光纤布拉格光栅的重要特性是对光辐射的窄带反射，其相对光谱宽度可达$10^{-6}$或更小。与其他替代技术（如干涉镜和体积衍射光栅）相比，光纤光栅具有多种优势：
- 可获得丰富多样的光谱和色散特性，其中许多特性只能基于折射率光纤光栅实现。
- 全光纤结构。
- 低光损耗。
- 制造相对容易等。

对于安全系统而言，切趾光纤布拉格光栅更为有效。切趾是对布拉格光栅光谱有特定影响的参数。在最简单的情况下，可区分均匀光栅，其中干涉条纹的调制深度在结构的整个长度上是相同的。由于众多光纤均匀结构有明确的应用，在其生产方法中引入了切趾函数，从而导致光栅条纹折射率的调制深度可变。

一种常用的基于布拉格光纤光栅的温度传感器询问方法是使用在相同初始条件下创建的具有相同波长的第二个光栅进行滤波。在这样的系统中，一个重要的参数是最小化所谓的旁瓣。实现这一效果的一种方法是通过改变光纤芯沿其轴的折射率变化的调制深度来进行切趾。生产具有任何切趾函数的周期性结构通常需要重新设计系统，因此使用数学模型来模拟具有指定切趾的光栅光谱是合理的。

下表展示了切趾光纤布拉格光栅在安全系统中的相关参数：
| 参数 | 数值 |